PCB的伟大历史
通过对晶体管、集成电路、BGA 和 SMT 的介绍了解 PCB（印刷电路板）的历史。
与历史上许多其他伟大的发明一样，我们今天所知道的印刷电路板 (PCB) 是建立在整个历史的进步之上的。在我们这个世界的小角落，我们可以追溯 130 多年前 PCB 的历史，当时世界上伟大的工业机器才刚刚起步。我们不会在本文中涵盖完整的历史，而是将 PCB 转变为今天的重要时刻。
为什么是多氯联苯？
随着时间的推移，PCB 已发展成为优化电子制造的工具。曾经很容易用手组装的东西很快让位于需要机械精度和效率的微观组件。以下图所示的两块电路板为例。一个是 1960 年代的计算器板。另一种是您将在当今计算机中看到的典型高密度主板。
1968 – 计算器 – PCB 现代主板
计算器中可能有 30 多个晶体管，但在主板上的单个芯片上，您会发现超过一百万个晶体管。关键是技术和 PCB 设计正在以惊人的速度发展。在当今的设计中，计算器 PCB 上的所有东西现在都可以装入单个芯片中。这引起了人们对PCB制造的关注。
镀金时代 (1879 – 1900)
1960 年代的美国内战，现在美国制造业正在蓬勃发展。在此期间，最伟大的工程师正在研究如何在 5 到 7 天而不是 5 到 7 个月内将某人从美国东海岸带到西海岸。
在镀金时代，我们看到了一些关于电磁学的重大发现。我们发明了电动机，它将电能转化为机械能。我们还看到发电机，它通过将机械能转换为电能来做相反的事情。
这也是一个天才发明家的时代，他们仍然对我们今天的电子世界产生影响，包括：
托马斯爱迪生在 1879 年发明了灯泡，在 1889 年发明了电影，以及许多其他创新。
尼古拉特斯拉在 1888 年发明了电动机，在 1895 年发明了交流电源。
亚历山大·格雷厄姆·贝尔于 1876 年发明了电话。
乔治伊士曼的柯达于 1884 年发明了第一台消费类相机。
Herman Hollerith 于 1890 年发明了制表机，随后创立了 IBM。
在这个创新激烈的时期，最重要的争论之一是交流与直流之间的争论。
特斯拉的交流电最终成为长距离电力传输的理想方法。然而，有趣的是，我们今天仍在处理 AC-DC 转换。
进步时代 (1890 – 1920)
进步时代是社会改革的时代，《谢尔曼反托拉斯法》等立法打破了标准石油的垄断地位。这也是我们看到第一个PCB专利的时候。1903 年，德国发明家阿尔伯特·汉森（Albert Hanson）申请了一项英国专利，该装置被描述为多层绝缘板上的扁平箔导体。听起来有点熟？
Albert-Hanson-PCB-专利图
描绘 Albert Hanson 的第一个 PCB 专利的绘图。
汉森还在他的专利中描述了通孔应用的概念。在这里，他展示了您可以用垂直线在两层上打一个孔以进行电气连接。
推电子
在此期间，我们开始看到爱迪生和其他商业领袖大力推动日常家庭中的电子设备。这种推动的问题是完全缺乏标准化。如果你住在纽约或新泽西，并使用爱迪生的电力发明来照明、加热或烹饪，如果你在另一个城市使用它们会发生什么？它们无法使用，因为每个城镇都有自己的套接字配置。
咆哮的二十年代（1920 年代）
随着第一次世界大战接近尾声，美国经济出现了巨大的繁荣。这是第一次有更多的人住在城市而不是农场。我们也开始看到在美国推出连锁店和品牌。
汽车的发明
在这里，我们看到曾经泥泞的道路正在铺设。人们需要汽油来为车辆提供动力，因此加油站应运而生。您还拥有维修店、配件等。许多人的整个生活方式都源于汽车的发明，今天仍然如此。
在此期间，我们看到了我们今天仍然依赖的现代电器的引入，例如洗衣机、吸尘器和冰箱。人们第一次可以在商店购买易腐烂的商品并将它们存放起来以延长保质期。
但是我们的多氯联苯在哪里？我们还没有看到它们在此期间推出的任何电器或汽车中使用。
然而，在 1925 年，查尔斯·杜卡斯（Charles Ducasse）申请了一项专利，描述了将导电油墨添加到绝缘材料中的过程。这将在稍后生产印刷线路板 (PWB)。该专利是第一个类似于 PCB 的应用，但仅用作平面加热线圈。我们还没有得到电路板和组件之间的任何实际电气连接，但我们已经接近了。
PCB的首次使用
在第二次世界大战期间，我们看到了我们今天所知道的 PCB 首次用于接近熔断器。该装置用于高速炮弹，需要在空中或陆地进行远距离精确射击。接近引信最初是由英国人开发的，用于对抗希特勒军队的进攻。后来与美国共享，完善了设计和制造。
1942 年 Paul-Eisler 的第一台印刷电路板收音机
随着第二次世界大战接近尾声，我们看到我们的士兵回家，组建家庭，并生下许多孩子。提示婴儿潮一代。在这个战后时代，我们看到了对真空吸尘器、洗衣机、电视和收音机等现有电器的许多改进。现在大萧条已经过去，许多消费者终于可以在家里买得起这些设备了。
1948 年电视
尽管没有 PCB，但我们看到晶体管于 1947 年到达贝尔实验室。1953 年，该设备又花了六年时间才最终投入生产，但为什么这么久？在那个年代，信息是通过期刊、会议等方式传播的。在信息时代之前，信息的传播只是需要时间来传播。
随着 PCB 开始在制造业中腾飞，我们发现自己参加了世界上第一次太空竞赛。俄罗斯在此期间取得了多项成就，包括：
第一颗人造卫星 Sputnik 于 1957 年发射
第一艘宇宙飞船 Luna 2 于 1959 年发射到月球
第一位宇航员 Yuri Gagarin 于 1961 年被送往地球轨道
混合时代（2000 年代及以后）
切入当前电子和PCB设计时代；我们称之为混合时代。过去，我们有各种各样的设备来满足各种需求。你需要一个计算器；你买了一个计算器。你想玩电子游戏；你买了一个视频游戏机。现在您已经购买了内置 30 种不同功能的智能手机。这似乎很明显，但是当您查看我们的智能手机可以做的所有事情时，您会感到震惊。
我们正处于设备整合时代，但下一步是什么？多氯联苯已经建立，我们几乎所有的事情都有流程和程序。高速应用正在成为常态。我们还看到，只有 25% 的 PCB 设计师年龄在 45 岁以下，而 75% 的人正准备退休。该行业似乎正处于危机时期。
PCB设计的未来会是机器人吗？也许在带有柔性电路的可穿戴设备中？或者我们可能会看到质子用光子学取代电子。就我们对物理 PCB 的了解而言，这种情况甚至可能在未来发生变化。组件之间的连接不需要物理介质，而是具有波浪技术的潜力。这将允许组件在不需要铜的情况下无线发送信号。
未来会怎样？
没有人知道 PCB 设计甚至整个电子行业的未来会是什么样子。自我们的制造肌肉开始工作以来，已经将近 130 年了。从那时起，随着汽车、电器、电脑、智能手机等重要产品的推出，世界发生了翻天覆地的变化。我们所有的基本生计和生存都依赖煤炭、木材或石油的日子已经一去不复返了。现在我们有了可以满足我们日常需求的电子产品。
但未来会怎样？这是一个很大的未知数。我们都知道，摆在我们面前的每一项发明都站在其前身的肩膀上。我们的祖先将 PCB 设计带到了今天，现在我们需要创新和彻底改变我们设计和与技术交互的方式。未来可以是任何东西。未来取决于你。
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